CN202515664U - 简易式静脉显影仪 - Google Patents

Abstract

简易式静脉显示仪，该简易式静脉显影仪，由橙色光源，红色光源，正常工作指示灯、遮挡指示灯、光源开启指示灯、电池电量指示灯、锂电池组、限流桥、电量检测芯片、电位器，恒流驱动、微动开关、红外对管和单片机组成；橙色光源、红色光源分别与驱动相连，由单片机检测到微动开关和红外管的输入信号后进行控制。其中大功率橙色光源和大功率红色光源的结合，有效的实现多年龄阶段的静脉血管显示，大大提高了其适用范围。本设备简单易用，价格较低，可大范围的应用在医疗服务系统中，以提高静脉穿刺的准确性，减轻医务人员扎针时的心理负担。

Description

简易式静脉显影仪

(一)所属技术领域

本实用新型属于医用光学仪器领域，主要是根据特定光谱对人体组织有较强穿透性而制作的一种辅助静脉穿刺设备，其使用了两种波段的大功率光源、单片机、恒流驱动芯片、红外对管等，最终构成了一种裸视即可观察到手背较细且深处静脉的简易静脉显影装置，适合各种年龄阶段的人群。 

(二)背景技术

在打针或注射时，将针头插入血管并不像看起来那么容易，即使是经验丰富的护士时常会出错。当穿刺对象是儿童时，因为血管较细不易看清，快速准确而又一次性成功地在病人身上完成静脉穿刺就显得非常重要。 

临床所使用的定位血管的方法主要有两种： 

1.目视法-以裸视来寻找和定位血管，这种方法仅适合于静脉位置较表浅且突出的病人，对于皮下组织的血管大小、弯曲与分叉的状态，实际上无法保证一目了然看到。 

2.触摸法-以触摸的感觉来寻找和定位血管，这种方法是医护人员凭借多年的经验，以触摸皮肤的感觉，分辨出血管与周围组织的质性不同，从而确定出血管的位置及深浅。 

目前市场上见到的静脉显影装置主要有两种，一种是通过红外光照射到皮肤表面，再通过红外摄像头将读取的信息进行增强处理，并将处理的结果投影到皮肤表面或通过屏幕显示出血管分布，这种设备最具代表性的是美国AccuVein公司生产的AccuVein AV300静脉定位仪，其优点是不受穿刺位置限制可以观察皮肤表面5mm内任意位置的静脉分布，但是由于这种设备构造复杂以及需要DSP等高端数字处理芯片成本较高，不利于推广。另外一种设备则是直接通过强光光源照射手掌或脚掌这些静脉丰富且较薄的人体组织，由于血液的吸光特性，静脉血管部分被突出显示出来，这种设备最具有代表性的是广东省医疗器械工业公司生产的皮下静脉查找仪，其成本适中，体积较小，缺点是选用的光源穿透性太强，无法检测出组织深处以及较细的静脉血管，稳定性适用性较差，且医护人员给幼儿扎针时，无法有效固定幼儿手腕，因此国内并未推 广开来。 

(三)发明内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种适合多年龄阶段人群的便捷式静脉显像仪，采取的思路是利用橙色波段光源吸收性较强的特点检测儿童手掌较细的血管，并同时利用红色波段光源穿透性强的特点用于检测较厚的成年人手掌中的静脉血管。 

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案主要包括以下几个模块：用于检测手掌是否遮住光源的人体检测模块；用于接收人体检测信号以及开关LED光源的控制模块；用于限流及充放电的电源管理模块。各模块结构简单有效，可以方便实现两种不同光源的自由切换；该简易式静脉显影仪，由橙色光源，红色光源，正常工作指示灯、遮挡指示灯、光源开启指示灯、电池电量指示灯、锂电池组、限流桥、电量检测芯片、电位器，恒流驱动、微动开关、红外对管和单片机组成；橙色光源、红色光源分别与驱动相连，由单片机检测到微动开关和红外管的输入信号后进行控制。 

橙色光源选用为橙色波段的多芯发光半导体。 

红色光源选用为红色波段的多芯发光半导体。 

首先，操作医护人员将电源打开，仪器开始工作。之后把需要扎针的患者手掌放在相应的人体检测模块上的压力检测区域并稍微往下压，准备指示灯点亮。这种方式可以确保不会有泄露的光源进入入人眼，防止对医护人员造成干扰以及惊吓到幼儿患者。如果准备指示灯点亮后，手臂也贴在了红外感应区域则光源开启，相应光谱的强光透过手掌后可将手部血管显示出来。由于选用的透射光源在可见光谱区域，因此医护人员裸视即可清晰看到较暗的静脉血管走向。因本仪器设置了两个人体检测区域，一个采用显示效果好的光源用于儿童的静脉显示，一个采用采用穿透效果好的光源用于成年人静脉显示，通过控制模块进行互锁，同一时刻只能一种光源工作，可方便有效的实现多年龄阶段的静脉血管显示。 

(四)附图说明

图1是本实用新型的系统结构图。 

图2是血色素的吸光特性。 

图3是单片机执行的程序流程图。 

图1中标示1表示用于儿童的大功率LED橙色光源，2表示用于成人的大功率LED红色光源，3表示仪器工作正常指示灯，4表示光源遮挡指示灯，5表示光源开启指示灯，6、7、8、9表示电池电量指示灯，10表示容量为6安时的12V锂电池组，11表示由四个MOS管STP75NF75构成的限流桥，12表示电池电量检测芯片BQ2060，13、14表示旋转电位器，15、16表示由两个CAT4101构成的大电流LED恒流驱动，17、19表示鼠标用小型微动开关，18、20表示RPR220型红外对管，21表示ATmega8单片机，其中10锂电池组、11限流桥、12电量检测芯片构成电源管理模块，13、14电位器、15、16恒流驱动、21单片机构成光源控制模块，17微动开关、18红外对管构成用于儿童的人体检测模块，19微动开关、20红外对管构成用于成人的人体检测模块。 

下面结合附图，对本实用新型做进一步的说明。 

(五)具体实施方式

在图中，该简易式静脉显影仪，由橙色光源1，红色光源2，正常指示灯3、遮挡指示灯4、光源开启指示灯5、电池电量指示灯6、7、8、9、锂电池组10、限流桥11、电量检测芯片12、电位器13、14，恒流驱动15、16、微动开关17、19、红外对管18、20和单片机21组成；其特征在于橙色光源1、红色光源2分别与驱动15、16相连，由单片机21检测到微动开关17、19和红外管18、20的输入信号后进行控制。 

在图中，橙色光源1选用为橙色波段的多芯发光半导体。 

在图中，红色光源2选用为红色波段的多芯发光半导体。 

对于图1中的橙色光源1和红色光源2的选择可参考图2所示，儿童用橙色光源1选择在图2中阴影区域左端，而成人用红色光源2则选择阴影区域右端。橙色光源1、红色光源2分别由恒流驱动15、16驱动，因本实用新型所采用的光源为大功率光源电流较大，采用两个CAT4101并联的方式进行驱动，驱动电路可以通过旋转电位器13、14调节相应光源的电流大小从而控制光的强弱，而整个驱动电路的使能端则由单片机21控制，与单片机21的普通IO接口相连接。 

微动开关17、19分别设置在橙色光源1、红色光源2周围1-2cm范围内，并与单片机21的普通IO口相连。红外对管18、20则分别设置在距离橙色光源 1、红色光源2下方4cm的位置，并与单片机21的AD转换接口相连，单片机21将红外对管产生的模拟信号转换成数字信号并进行处理。正常工作指示灯3、遮挡指示灯4、光源开启指示灯5与单片机21的普通IO口相连，显示系统的工作状态。 

锂电池组10是四芯锂电池组，与电量检测芯片12相连，该芯片自动检测电池电量并可通过SM接口将电量传送给单片机21，同时还可驱动四个指示灯进行电量显示，当电池电量大于85％时，电池电量指示灯6、7、8、9全亮；当电池电量小于70％时，电池电量指示灯6、7、8亮，电池电量指示灯9灭；当电池电量小于60％时，电池电量指示灯6、7亮，电池电量指示灯8、9灭；当电池电量小于30％时，电池电量指示灯6亮，电池电量指示灯7、8、9灭；当电池电量小于15％时，电池电量指示灯6、7、8、9全灭。限流桥11由四个MOS管STP74NF75构成，属于一种简易型的大电流电控开关，如果放电电流超过2A，与栅极和电源正极相连的自恢复保险丝断开，限流桥关断，系统断电。 

当各模块连接完毕后，单片机21按照图3中的流程执行。首先单片机21检测微动开关的状态，以确定是否手掌放在光源和感应区域上面，之后通过红外对管的发射管发送红外脉冲进一步确认手臂是否同样放在红外感应区域，如果两个条件全部满足，则相应的电流驱动电路被使能，由于程序中设置了互锁条件，橙色光源1、红色光源2同时只能有一个工作，且人体检测模块先触发者先亮，这样可以自由的切换使用光源，而不会有多余的光源产生刺激使用者的眼睛。 

本实用新型采用的主要设计思路是选用两种光源进行静脉显示，可以同时兼顾静脉显示效果与穿透深度，适合多个年龄阶段的人群，能有效的提高医护人员进行静脉穿刺的准确性，且易于使用，成本较低，可在医疗系统中大面积应用。 

Claims (3)

1.简易式静脉显影仪，由橙色光源(1)，红色光源(2)，正常指示灯(3)、遮挡指示灯(4)、光源开启指示灯(5)、电池电量指示灯(6、7、8、9)、锂电池组(10)、限流桥(11)、电量检测芯片(12)、电位器(13、14)，恒流驱动(15、16)、微动开关(17、19)、红外对管(18、20)和单片机(21)组成；其特征在于橙色光源(1)、红色光源(2)分别与恒流驱动(15、16)相连，由单片机(21)检测到微动开关(17、19)和红外管(18、20)的输入信号后进行控制。

2.如权利要求1所述的简易式静脉显影仪，其特征是：橙色光源(1)选用橙色波段的多芯发光半导体。

3.如权利要求1所述的简易式静脉显影仪，其特征是：红色光源(2)选用红色波段的多芯发光半导体。 

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